Hệ thống phanh ABS là gì? Cấu tạo, nguyên lý và lợi ích khi sử dụng?

umix

11 tháng trước

Hệ thống Phanh ABS là một hệ thống an toàn trên ô tô, xe máy có chức năng chống bó cứng phanh khi xe phanh gấp, giúp tài xế kiểm soát tốt hơn hướng lái và tránh trượt bánh. Hệ thống ABS hoạt động theo nguyên lý điều khiển lực phanh tại từng bánh xe riêng biệt, giúp các bánh xe không bị dừng hẳn khi phanh mà vẫn có thể tiếp tục lăn bánh, tránh được tình trạng trượt bánh.

1. Hệ thống phanh ABS là gì?

Hệ thống phanh ABS (Anti-lock Braking System) là một tính năng an toàn quan trọng trên các phương tiện hiện đại, được thiết kế để ngăn bánh xe bị bó cứng khi phanh, đặc biệt là trên các bề mặt trơn trượt. Đó là thiên thần hộ mệnh trên bánh xe, giúp bạn duy trì khả năng kiểm soát xe trong những tình huống khẩn cấp.

1.1 Nguyên lý hoạt động:

Cảm biến phát hiện tốc độ bánh xe: Cảm biến tốc độ bánh xe theo dõi chuyển động quay của từng bánh xe.
Thay đổi áp suất trong dầu phanh: Khi bạn đạp phanh, bộ điều khiển ABS sẽ phát hiện sự giảm tốc nhanh ở một bánh xe cụ thể, cho biết khả năng bị bó cứng.
Phanh xung: Bộ phận ABS nhanh chóng giải phóng và tác dụng lại áp lực phanh lên bánh xe khóa, ngăn không cho bánh xe dừng hẳn. Hành động dao động này cho phép bánh xe duy trì lực kéo và tiếp tục quay.

1.2 Lợi ích

Tăng cường độ an toàn: ABS có thể giúp bạn tránh trượt bánh và duy trì khả năng kiểm soát xe trong các tình huống phanh khẩn cấp. Điều này có thể giúp bạn ngăn ngừa tai nạn và giảm mức độ nghiêm trọng của các vụ va chạm.
Cải thiện khả năng lái: Với ABS, bạn vẫn có thể điều khiển xe ngay cả khi phanh gấp. Điều này có thể rất quan trọng trong việc tránh chướng ngại vật hoặc di chuyển đến nơi an toàn.
Khoảng cách dừng ngắn hơn: Trong một số trường hợp, ABS thực sự có thể rút ngắn khoảng cách dừng của bạn.

1.3 Hạn chế

Khoảng cách dừng dài hơn trong các điều kiện cụ thể: Mặc dù ABS thường phát huy tác dụng trong điều kiện trơn trượt nhưng nó thực sự có thể tăng khoảng cách dừng trên các bề mặt xốp như sỏi hoặc tuyết dày.
ABS tăng chi phí chế tạo xe: So với hệ thống phanh cơ bản thì ABS đắt hơn khoảng 1 triệu đồng. Với những xe trang bị ABS mức giá sẽ tăng thêm 2-10 triệu đồng.
ABS đòi hỏi cung cấp nhiều năng lượng hơn cho hệ thống phanh, đối với những xe hoạt động công suất thấp nếu hệ thống ABS tiêu tốn quá nhiều năng lượng có thể làm ảnh hưởng đến hoạt động của những chức năng khác của xe.

2. Nguyên lý hệ thống phanh ABS hoạt động như thế nào?

2.1 Cấu tạo hệ thống chống bó cứng phanh ABS

– Cảm biến tốc độ bánh xe: Cảm biến này được lắp trên mỗi bánh xe, có tác dụng đo tốc độ quay của bánh xe. Tín hiệu đầu ra từ cảm biến này được truyền tới ECU.

– Bộ điều khiển điện tử (ECU): Bộ điều khiển này nhận tín hiệu từ các cảm biến tốc độ bánh xe và xử lý thông tin để điều khiển áp suất phanh tại từng bánh xe.

– Van điều khiển thủy lực: Van điều khiển thủy lực điều chỉnh áp suất phanh tại từng bánh xe theo lệnh của bộ điều khiển điện tử.

– Bơm thủy lực: Bơm thủy lực tạo áp suất dầu phanh trong hệ thống phanh.

2.2 Hệ thống phanh ABS hoạt động như thế nào?

Khi tài xế phanh gấp, cảm biến tốc độ bánh xe sẽ liên tục gửi về bộ điều khiển điện tử (ECU) tín hiệu tốc độ quay của bánh xe của mỗi trục bánh trước/sau.
Bộ điều khiển điện tử ECU sẽ so sánh tốc độ quay của các bánh:

– Nếu phát hiện có bánh nào quay chậm hơn hẳn so với các bánh khác, có nghĩa là bánh xe đó đang có xu hướng bị bó cứng, sắp mất độ bám đường.
Ngay khi nhận được tín hiệu từ cảm biến và xác định có bánh xe nào có dấu hiệu mất độ bám, ECU sẽ gửi tín hiệu tới van điều khiển thủy lực ở bánh xe đó. ECU sẽ liên tục điều khiển để giảm áp suất phanh tại bánh xe có dấu hiệu mất độ bám. Trong quá trình này, bơm thủy lực vẫn tiếp tục hoạt động để duy trì áp suất phanh chung cho toàn bộ hệ thống.
Van điều chỉnh thủy lực sẽ ngay lập tức giảm áp suất dầu phanh tại bánh xe đang bị bó cứng để lốp xe được nới lỏng lực phanh. Bánh xe đó sẽ ngay lập tức lấy lại độ bám đường và tiếp tục quay.
Khi cảm biến tốc độ phát hiện bánh xe đó đã lấy lại được độ bám, mở ra độ bám đường, ECU sẽ lập tức gửi tín hiệu kết thúc quá trình nhấp nhả phanh tại bánh xe đó.
ECU tiếp tục quá trình theo dõi tốc độ quay của tất cả các bánh xe. Nếu phát hiện một bánh xe khác có dấu hiệu sắp mất độ bám, ECU sẽ lập lại quá trình giảm áp suất phanh-tăng áp suất phanh liên tục cho đến khi xe dừng hẳn.

Xem thêm: Dầu nhớt tổng hợp toàn phần: Tăng cường hiệu suất, bảo vệ động cơ

2.3 Các loại hệ thống phanh ABS phổ biến hiện nay

Hệ thống phanh ABS 4 kênh 4 cảm biến: Đây là loại hệ thống ABS cơ bản và phổ biến nhất hiện nay. Hệ thống này có cảm biến tốc độ và van điều khiển thủy lực tại mỗi bánh xe độc lập.
Hệ thống phanh ABS 3 kênh 3 cảm biến: Hệ thống này có cảm biến tốc độ và van điều khiển thủy lực chung cho 2 bánh trước và 1 cảm biến tốc độ cùng van điều khiển thủy lực độc lập cho bánh sau. Hệ thống này ít phổ biến hơn loại 4 kênh 4 cảm biến nhưng vẫn đảm bảo tính an toàn cao cho người sử dụng.
Hệ thống phanh ABS 2 kênh 2 cảm biến: Hệ thống này có cảm biến tốc độ và van điều khiển thủy lực chung cho 2 bánh trước, trong khi 2 bánh sau không có cảm biến tốc độ và van điều khiển thủy lực. Hệ thống này ít phổ biến nhất vì tính an toàn không cao bằng 2 loại hệ thống ABS trên nhưng vẫn đáp ứng được yêu cầu của các tiêu chuẩn an toàn.

3. Lợi ích và hạn chế của hệ thống phanh ABS

3.1 Lợi ích của hệ thống phanh ABS

Hệ thống phanh ABS giúp chống bó cứng phanh, giúp người lái dễ dàng kiểm soát xe hơn khi phanh gấp, đặc biệt là trên đường trơn trượt.
Hệ thống phanh ABS giúp giảm quãng đường phanh, giúp xe dừng lại nhanh hơn.
Hệ thống phanh ABS giúp tăng độ ổn định cho xe khi phanh, tránh tình trạng xe bị mất lái.

3.2 Hạn chế của hệ thống phanh ABS

Hệ thống phanh ABS chỉ có thể hoạt động hiệu quả khi xe chạy ở tốc độ dưới 100 km/h. Khi xe chạy ở tốc độ cao hơn, hệ thống phanh ABS có thể không hoạt động hiệu quả.
Hệ thống phanh ABS có thể làm tăng thời gian phanh ở một số trường hợp. Ví dụ như khi xe chạy trên đường sỏi hoặc tuyết, hệ thống phanh ABS có thể khiến xe trượt dài hơn so với khi không có hệ thống ABS.
Hệ thống phanh ABS có thể làm tăng chi phí bảo dưỡng. Do hệ thống phanh ABS có nhiều bộ phận phức tạp nên chi phí bảo dưỡng thường cao hơn so với hệ thống phanh thông thường.

4. Các loại hệ thống phanh ABS phổ biến hiện nay

4.1 Hệ thống phanh ABS 4 kênh 4 cảm biến

Hệ thống phanh ABS 4 kênh 4 cảm biến có mỗi bánh xe được trang bị một cảm biến tốc độ và một van điều khiển thủy lực riêng biệt. Khi một bánh xe bị bó cứng, cảm biến tốc độ sẽ phát hiện và gửi thông tin cho bộ điều khiển trung tâm. Bộ điều khiển trung tâm sẽ điều chỉnh áp suất phanh tại bánh xe đó để ngăn chặn tình trạng bó cứng phanh.

Hệ thống phanh ABS 4 kênh 4 cảm biến được sử dụng phổ biến trên các xe hơi hiện đại và có tính năng chống bó cứng phanh tốt nhất.

4.2 Hệ thống phanh ABS 3 kênh 3 cảm biến

Hệ thống phanh ABS 3 kênh 3 cảm biến có 2 bánh trước được trang bị một cảm biến tốc độ và một van điều khiển thủy lực chung, trong khi bánh sau chỉ có một cảm biến tốc độ và một van điều khiển thủy lực riêng biệt. Khi một bánh trước bị bó cứng, hệ thống sẽ giảm áp suất phanh cho cả hai bánh trước để ngăn chặn tình trạng bó cứng phanh. Điều này có thể làm tăng quãng đường phanh nhưng vẫn đảm bảo tính an toàn cho người lái.

Hệ thống phanh ABS 3 kênh 3 cảm biến thường được sử dụng trên các xe máy và xe tải.

4.3 Hệ thống phanh ABS 2 kênh 2 cảm biến

Hệ thống phanh ABS 2 kênh 2 cảm biến chỉ có cảm biến tốc độ và van điều khiển thủy lực chung cho cả hai bánh trước, trong khi bánh sau không có cảm biến tốc độ và van điều khiển thủy lực. Hệ thống này ít phổ biến vì tính an toàn không cao bằng 2 loại hệ thống ABS trên nhưng vẫn đáp ứng được yêu cầu của các tiêu chuẩn an toàn.

Xem thêm: Dây Curoa Xe Tải: Trái Tim Của Động Cơ

5. Hệ thống phanh ABS trên ô tô và xe máy có gì khác biệt?

Hệ thống phanh ABS trên ô tô và xe máy hoạt động theo cách tương tự nhau, tuy nhiên có một số điểm khác biệt sau:

Vị trí lắp đặt: Trên ô tô, hệ thống phanh ABS thường được lắp đặt tại bên trong khoang động cơ, trong khi trên xe máy thường được lắp đặt tại phần giữa của xe.
Số lượng cảm biến và van điều khiển: Trên ô tô, hệ thống phanh ABS thường có 4 cảm biến và 4 van điều khiển, trong khi trên xe máy thường chỉ có 2 cảm biến và 2 van điều khiển.
Công suất: Hệ thống phanh ABS trên ô tô có công suất lớn hơn so với xe máy để đáp ứng được khối lượng và tốc độ của ô tô.

6. So sánh hệ thống ABS với hệ thống phanh CBS và ESC

Hệ thống phanh CBS (Combined Brake System) là một loại hệ thống phanh tự động kết hợp giữa phanh trước và phanh sau trên xe máy. Khi người lái sử dụng phanh trước, hệ thống CBS sẽ tự động kích hoạt phanh sau để cân bằng lực phanh và giúp người lái dễ dàng kiểm soát xe hơn.
Hệ thống phanh ESC (Electronic Stability Control) là một loại hệ thống điều khiển ổn định điện tử trên ô tô. Nó sử dụng các cảm biến để theo dõi tình trạng của xe và tự động điều chỉnh lực phanh và công suất động cơ để giữ cho xe ổn định trên đường.

Tuy cùng có tính năng giúp người lái dễ dàng kiểm soát xe hơn, nhưng hệ thống phanh ABS có tính năng chống bó cứng phanh và giảm quãng đường phanh hiệu quả hơn so với hệ thống phanh CBS và ESC.

7. Chi phí lắp đặt hệ thống phanh ABS là bao nhiêu?

Chi phí lắp đặt hệ thống phanh ABS tùy thuộc vào loại xe và hãng sản xuất. Trung bình, chi phí lắp đặt hệ thống phanh ABS cho một chiếc ô tô có thể dao động từ 10 triệu đồng đến 20 triệu đồng.

8. Tuổi thọ và cách bảo dưỡng hệ thống phanh ABS

Tuổi thọ của hệ thống phanh ABS phụ thuộc vào việc sử dụng và bảo dưỡng định kỳ của người sử dụng. Để hệ thống phanh ABS hoạt động hiệu quả, người sử dụng cần tuân thủ các hướng dẫn sau:

Kiểm tra và thay thế lốp xe khi cần thiết để đảm bảo độ bám đường tốt.
Bảo dưỡng hệ thống phanh định kỳ theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
Không chạy xe quá tốc độ cho phép của hệ thống phanh ABS.
Không vượt qua giới hạn tải trọng của xe.

9. Các câu hỏi thường gặp về hệ thống phanh ABS

1. Tại sao hệ thống phanh ABS lại quan trọng?

Hệ thống phanh ABS giúp người lái dễ dàng kiểm soát xe hơn khi phanh gấp và giảm quãng đường phanh, đồng thời giúp tránh tình trạng bó cứng phanh và mất lái.

2. Tại sao hệ thống phanh ABS không hoạt động ở tốc độ cao?

Hệ thống phanh ABS chỉ có thể hoạt động hiệu quả khi xe chạy ở tốc độ dưới 100 km/h. Khi xe chạy ở tốc độ cao hơn, hệ thống phanh ABS có thể không hoạt động hiệu quả.

3. Hệ thống phanh ABS có thể làm tăng chi phí bảo dưỡng không?

Do hệ thống phanh ABS có nhiều bộ phận phức tạp nên chi phí bảo dưỡng thường cao hơn so với hệ thống phanh thông thường.

10. Tương lai của hệ thống phanh ABS

Với sự phát triển của công nghệ, hệ thống phanh ABS cũng được cải tiến và tích hợp vào các hệ thống an toàn khác như hệ thống cảnh báo va chạm và hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp. Điều này giúp tăng tính an toàn và hiệu quả của hệ thống phanh ABS trong tương lai.

Kết luận

Hệ thống phanh ABS là một công nghệ tiên tiến giúp người lái dễ dàng kiểm soát xe hơn và đảm bảo tính an toàn khi phanh gấp. Tuy nhiên, việc lắp đặt và bảo dưỡng hệ thống phanh ABS cần được thực hiện đúng cách để đảm bảo hiệu quả hoạt động và tuổi thọ của hệ thống. Vì vậy, người sử dụng cần có kiến thức cơ bản về hệ thống phanh ABS để sử dụng và bảo dưỡng đúng cách.